靶向稳定星形胶质细胞的Cx43间隙连接，通过同时修复细胞连接网络和谷氨酸能稳态，逆转类似抑郁的行为

《Neurochemistry International》：Targeted Stabilization of Astrocytic Cx43 Gap Junctions Reverses Depression-like Behaviors via Dual Restoration of Syncytial Networks and Glutamatergic Homeostasis

　　

李欣沐|张萌|邢赞|杨雪颖|赖华晴|王远春|江虹|严旭|褚世峰|陈乃虹|王震震

中国医学科学院药物研究所天然药物生物活性物质与功能国家重点实验室，北京100050

摘要

抑郁症是一种全球性的精神障碍，影响着数百万人，其特征是持续的低情绪状态和快感缺失。越来越多的证据表明，星形胶质细胞功能障碍和谷氨酸代谢失衡是该疾病的核心病理特征。值得注意的是，星形胶质细胞连接蛋白43（Cx43）的下调以及由此导致的间隙连接（GJ）损伤是抑郁症的公认病理特征。然而，针对Cx43-GJ的直接治疗策略的发展仍然不足，这代表了当前抗抑郁药物发现中的一个重要空白。在这里，我们使用整合的体外（皮质醇诱导的功能障碍星形胶质细胞）和体内（慢性不可预测压力 [CUS] 诱导的小鼠）系统，证明了慢性压力会耗尽Cx43-GJ，导致星形胶质细胞萎缩，破坏细胞网络完整性，并扰乱突触谷氨酸-谷氨酰胺循环。功能性磁共振成像进一步显示，CUS小鼠的全脑功能连接存在广泛损伤，而microRNA测序也证实了谷氨酸能突触功能障碍。用选择性Cx43-GJ稳定剂ZF1609治疗可以改善抑郁样行为，并特异性地恢复CUS小鼠的海马体中心功能连接。机制研究表明，ZF1609通过两种途径发挥作用：（ⅰ）稳定Cx43-GJ以维持细胞间通信并逆转星形胶质细胞结构萎缩，从而恢复细胞网络完整性；（ⅱ）调节星形胶质细胞的谷氨酸-谷氨酰胺循环，减轻突触兴奋毒性并保护谷氨酸能突触功能。我们的发现表明，Cx43-GJ稳定作为一种新的治疗策略，可以同时纠正星形胶质细胞网络异常和谷氨酸能突触损伤，为基于Cx43-GJ的抗抑郁药物开发提供了临床前证据。

引言

重度抑郁症（MDD）是一种常见的精神疾病，其特征是持续的低情绪状态、对以前感兴趣的活动兴趣减弱以及自杀念头（Marx等，2023）。作为全球致残的主要原因之一，MDD带来了巨大的社会经济负担（Marx等，2023）。这种高度异质性的疾病源于复杂的基因-环境相互作用，其中慢性压力是一个关键的病理触发因素（Levey等，2021；Park等，2019）。

连接蛋白43（Cx43）是星形胶质细胞中的主要连接蛋白亚型（Giaume等，2021）。单体Cx43蛋白组装成六聚体半通道，允许小分子跨膜转运。当相邻细胞的六聚体连接蛋白（连接子）对接时，它们形成十二聚体间隙连接（GJ）通道，实现代谢物和离子的直接细胞间交换（Lampe和Laird，2022）。作为中枢神经系统中最丰富的胶质细胞，星形胶质细胞通过双向调节谷氨酸在维持突触稳态中起关键作用——在突触缺乏时释放谷氨酸，在过度活跃时清除多余的谷氨酸（Illes等，2025；Kruyer等，2023）。这种动态调节使星形胶质细胞成为谷氨酸平衡的中心守护者。

我们之前的研究表明，慢性不可预测压力（CUS）会下调啮齿动物的星形胶质细胞Cx43表达并破坏间隙连接功能，但这种状况可以通过传统抗抑郁药逆转（Sun等，2012；Wang等，2025a；Yang等，2025）。重要的是，药理学上的间隙连接抑制（例如通过carbenoxolone或模拟Cx43的肽Gap27）会直接在啮齿动物中诱导抑郁样行为（Jiang等，2025；Sun等，2012），这表明Cx43-GJ功能障碍可能不仅仅是相关的，而可能是抑郁症发病机制的因果因素。因此，选择性增强Cx43-GJ功能的抗抑郁潜力值得优先研究。

尽管科学界对针对星形胶质细胞的抗抑郁机制越来越感兴趣（Duarte等，2024；Guo等，2024），但选择性调节Cx43-GJ功能的药理学方法尚未得到充分探索。在这里，我们使用Cx43-GJ稳定剂ZF1609（danegaptide/GAP-134）来研究靶向增强星形胶质细胞间隙连接是否能为小鼠抵抗慢性压力诱导的抑郁样行为提供韧性。通过整合的体内和体外方法，我们进一步证明了ZF1609能够调节星形胶质细胞细胞网络和谷氨酸-谷氨酰胺稳态。我们的发现表明，以连接蛋白为目标调节星形胶质细胞是一种机制创新的治疗策略，具有临床转化潜力，可用于抑郁症的治疗。

节选内容

试剂

动物

来自北京SiPeiFu生物技术有限公司的7周龄C57BL/6J雄性小鼠（18-22克）（RRID: MGI: 3028467），在标准条件下饲养于北京协和医学院动物设施中（12小时光照/黑暗周期，25 ± 1°C，50 ± 10%湿度）。经过7天的适应期后开始实验。除在慢性不可预测压力处理和蔗糖偏好测试期间外，动物可以自由摄取食物和水。所有接受压力处理的动物

ZF1609在CORT诱导的原代星形胶质细胞中维持间隙连接功能

通过GFAP免疫染色验证了原代星形胶质细胞的纯度（> 90%）（图1A）。CCK-8检测显示，在0.03–3 μM的ZF1609浓度下，原代星形胶质细胞没有显著的细胞毒性（图1B）[F (6, 63) = 5.670, P < 0.0001。Ctrl+Veh vs. 30 μM ZP1609, P = 0.0203；Ctrl+Veh vs. 300 μM ZP1609, P = 0.0203]。为了体外模拟与抑郁症相关的皮质醇血症，我们使用了CORT诱导的原代星形胶质细胞，这是一种广泛接受和应用的药物模型，用于探索细胞

讨论

谷氨酸能失调在抑郁症的病理生理学中起着关键作用，但人类尸检研究显示不同脑区的谷氨酸能标记物存在不一致的变化（Hu等，2023）。正如Hu等人所总结的，MDD患者的脑区表现出特定区域的谷氨酸信号增强和抑制（Hu等，2023）。在临床前研究中，不同动物模型和脑区之间仍然存在不一致性。

CRediT作者贡献声明

杨雪颖：研究。赖华晴：研究。张萌：可视化、方法学、研究。邢赞：研究。李欣沐：撰写 – 原初草稿、可视化、方法学、研究、概念化。陈乃虹：资源、项目管理和资金获取、概念化。王震震：撰写 – 审稿与编辑、项目管理和资金获取、概念化。严旭：方法学。褚世峰：方法学。

伦理声明

本研究获得了中国医学科学院动物伦理委员会的批准（编号00001853）。所有程序均符合NIH关于实验室动物护理和使用的指南以及ARRIVE指南。我们尽力减少了动物的痛苦。

数据可用性

在本研究期间生成和/或分析的数据集可在相应作者处根据合理请求获得。

作者声明没有利益冲突。

资金支持

本研究得到了国家自然科学基金（82130109、82473908）和利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。